شبیه سازی عددی گردباد و بررسی الگوی تخریب آن در نسبت چرخش کم
چکیده
گردباد یکی از مخرب ترین پدیده های طبیعی است که هر ساله خسارات فراوانی به بار آورده و عده ی زیادی را به کام مرگ می کشد؛ از این جهت در این مطالعه به بررسی عددی میدان آن پرداخته شده است. برای انجام این بررسی محفظه ی گردباد ورد به عنوان مهم ترین مدل آزمایشگاهی تولید کننده ی گردباد انتخاب شده است. برای بررسی آشفتگی جریان از مدل شبیه سازی گردابه های بزرگ (les) استفاده شده است. با تغییر پارامتر نسبت چرخش که معیاری از سرعت مماسی در ورودی جریان و مهم-ترین عامل کنترل دینامیک گردباد می باشد، تغییر مولفه های سرعت و شدت آشفتگی بررسی شده است. با افزایش این پارامتر تا یک مقدار بحرانی، مشاهده شده است که مولفه های سرعت و آشفتگی جریان در نواحی سطحی افزایش می یابد. افزایش بیشتر نسبت چرخش هر دو مولفه ی متوسط و نوسانی سرعت را کاهش می دهد، در حالی که ناحیه ی تحت تاثیر وسیع تر می شود. همچنین این پارامتر عامل کنترل ساختار گردباد و پدیده هایی چون چرخش چندگانه می باشد. در انتها با شبیه سازی گردباد متحرک با نسبت چرخش کم، الگوهای تخریب آن بررسی شده است. مهم ترین نتیجه ی این شبیه سازی، انحراف ناحیه ی بیشترین تخریب به سمت راست جهت حرکت گردباد در گردباد با چرخش پادساعتگرد و اهمیت شتاب در تخریب سازه های کم ارتفاع می باشد.